CN101747006A - 一种高性能轻集料混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高性能轻集料混凝土，特点是以高性能陶粒为轻集料，并由以下原料按如下比例配合而成：水泥400～430kg/m3，高性能陶粒500～570kg/m3，粉煤灰40～55kg/m3，磨细矿渣40～55kg/m3，砂540～565kg/m3，水180～185kg/m3，减水剂6～10kg/m3；其中高性能陶粒的性能指标为堆积密度≤700kg/m3，筒压强度≥6.0MPa，强度标号≥35MPa，吸水率≤1.0％，优点是该混凝土是一种强度高、工作性以及可泵性能够满足设计与施工要求的高性能轻集料混凝土。

Description

一种高性能轻集料混凝土
技术领域
本发明涉及一种轻集料混凝土，尤其是涉及一种高性能轻集料混凝土。
背景技术
轻集料混凝土指用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。
目前轻集料混凝土大量应用于工业与民用建筑及其他工程，可实现减轻结构自重；提高结构的抗震性能；减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火等)等效益，具有自重轻、保温隔热、耐火性和抗震性能好及变形性能良好等优点。
但是现有的轻集料混凝土工作性能和可泵性差的缺点使其难以满足现代泵送施工的技术要求，在很大程度上限制了它的应用。轻集料混凝土工作性差主要表现在坍落度经时损失大、易分层离析等方面。这是由轻集料自身的特点所决定的，也正是配制高性能轻集料混凝土的技术难点所在。
对于轻集料混凝土，轻集料的吸水作用是引起坍落度损失的主要原因。多孔性轻集料在拌和物运输、存储和施工过程中会不断吸入水泥浆中的水分，使得混凝土拌和物中自由水量减小，进而引起拌和物流动性下降；但是，流动性的增加相应会增大混凝土离析的风险；同时，由于混凝土的稳定性越高，粘聚力就越大，必然导致混凝土的流动性降低，而轻集料具有较小的密度使得协调解决流动性和稳定性之间的矛盾具有较大的技术难度。
由于轻集料相对普通粗集料具有较大的吸水率，轻集料在泵送压力作用下，吸水量会进一步增加，造成混凝土拌和物坍落度减小，使拌和物的流动阻力增大，堵塞泵管；如果压力释放发生在浇筑现场，挤压出的水分会包裹在轻集料表面，影响轻集料与水泥石的界面，破坏水泥石和骨料的粘结，从而影响混凝土的性能，引起混凝土强度损失和耐久性变差等问题。
高强与高性能轻集料的缺乏使得一些大型工程建设缺乏充足的原料供应，性能上的不足也使轻集料混凝土的强度、工作性以及可泵性难以满足设计与施工要求。以上原因已成为当前制约轻集料混凝土广泛应用的关键因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种强度高、工作性以及可泵性能够满足设计与施工要求的高性能轻集料混凝土。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高性能轻集料混凝土，以高性能陶粒为轻集料，并由以下原料按如下比例配合而成，水泥400～430kg/m3，高性能陶粒500～570kg/m3，粉煤灰40～55kg/m3，磨细矿渣40～55kg/m3，砂540～565kg/m3，水170～185kg/m3，减水剂6～10kg/m3；所述的高性能陶粒的性能指标为堆积密度≤700kg/m3，筒压强度≥6.0Mpa，强度标号≥35Mpa，吸水率≤1.0％。
所述的高性能陶粒由城市污泥、粉煤灰和河底淤泥混合烧制而成，它们的质量百分比为：城市污泥30.0～45.0％，粉煤灰20.0～40.0％，河底淤泥20.0～40.0％。
所述的砂细度模数为2.8～3.0的中砂，堆积密度1550～1580kg/m3。
所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
所述的减水剂为高效减水剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于采用了以城市污泥、粉煤灰和河底淤泥为原料烧制的高性能陶粒为轻集料，不仅大大降低了环境污染，而且自制的污泥陶粒具有轻质高强低吸水率的特点，使制备的高性能轻集料混凝土强度高，吸水率低，减少了坍落度损失，避免分层离析，并解决了可泵性差的问题；采用粉煤灰、磨细矿渣和硅灰替代部分水泥，将会有效改善水泥颗粒级配和粒径分布，使水泥石结构的密实度得到显著增加，同时超细颗粒的掺入还将发挥矿物减水作用和增加结构粘性的双重作用，使混凝土拌和物的流动性和稳定性得到协调统一；拌和物稳定性的提高能够有效防止轻集料上浮并集中在混凝土中上层，有助于改善混凝土的受力方式，因而混凝土的力学性能也相应得到了提高，增强了轻集料混凝土的强度和耐久性，提高了轻集料混凝土的工作性能使其满足现代施工的技术要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
水泥：42.5级普通硅酸盐水泥；
轻集料：将宁波镇海污水处理厂的污泥、甬江淤泥和粉煤灰按城市污泥45.0％，粉煤灰20.0％，河底淤泥35.0％的质量百分比进行混合，制得密度等级为700级，筒压强度为6.8Mpa，强度标号为35MPa，吸水率为1％的高性能污泥陶粒。
砂：细度模数为2.8的中砂，堆积密度1550kg/m3；
粉煤灰：北仑电厂粉煤灰；
矿渣：三明市闽新矿渣粉；
减水剂：聚羧酸类减水剂。
将上述原料按以下比例混合：水泥400kg/m3，高性能陶粒500kg/m3，粉煤灰40kg/m3，磨细矿渣40kg/m3，砂540kg/m3，水170kg/m3，减水剂6kg/m3，搅拌均匀养护后即得高性能轻集料混凝土。
实施例2：
水泥：42.5级普通硅酸盐水泥；
轻集料：将宁波镇海污水处理厂的污泥、甬江淤泥和粉煤灰按城市污泥40.0％，粉煤灰40.0％，河底淤泥20.0％的质量百分比进行混合，制得密度等级为700级，筒压强度为7.0Mpa，强度标号为35MPa，吸水率为0.8％的高性能污泥陶粒。
砂：细度模数为2.9的中砂，堆积密度1565kg/m3；
粉煤灰：北仑电厂粉煤灰；
矿渣：三明市闽新矿渣粉；
减水剂：江西武冠WG高效减水剂。
将上述原料按以下比例混合：水泥420kg/m3，高性能陶粒530kg/m3，粉煤灰50kg/m3，磨细矿渣45kg/m3，砂550kg/m3，水180kg/m3，减水剂8kg/m3，搅拌均匀养护后即得高性能轻集料混凝土。
实施例3：
水泥：42.5级普通硅酸盐水泥；
轻集料：将宁波镇海污水处理厂的污泥、甬江淤泥和粉煤灰按城市污泥30.0％，粉煤灰30.0％，河底淤泥40.0％的质量百分比进行混合，制得密度等级为700级，简压强度为6.5Mpa，强度标号为40MPa，吸水率为0.61％的高性能污泥陶粒。
砂：细度模数为3.0的中砂，堆积密度1580kg/m3；
粉煤灰：北仑电厂粉煤灰；
矿渣：三明市闽新矿渣粉；
减水剂：FDN萘系高效减水剂。
将上述原料按以下比例混合：水泥430kg/m3，高性能陶粒570kg/m3，粉煤灰55kg/m3，磨细矿渣55kg/m3，砂565kg/m3，水185kg/m3，减水剂10kg/m3，搅拌均匀养护后即得高性能轻集料混凝土。

Claims (5)

1.一种高性能轻集料混凝土，其特征在于：以高性能陶粒为轻集料，并由以下原料按如下比例配合而成，水泥400～430kg/m3，高性能陶粒500～570kg/m3，粉煤灰40～55kg/m3，磨细矿渣40～55kg/m3，砂540～565kg/m3，水180～185kg/m3，减水剂6～10kg/m3；所述的高性能陶粒的性能指标为堆积密度≤700kg/m3，筒压强度≥6.0Mpa，强度标号≥35Mpa，吸水率≤1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种高性能轻集料混凝土，其特征在于：所述的高性能陶粒由城市污泥、粉煤灰和河底淤泥混合烧制而成，它们的质量百分比为：城市污泥30.0～45.0％，粉煤灰20.0～40.0％，河底淤泥20.0～40.0％。
3.根据权利要求1所述的一种高性能轻集料混凝土，其特征在于：所述的砂细度模数为2.8～3.0的中砂，堆积密度1550～1580kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种高性能轻集料混凝土，其特征在于：所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的一种高性能轻集料混凝土，其特征在于：所述的减水剂为高效减水剂。
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